Роль МСР-1 и SDF-1 в нарушении мобилизации эндотелиальных прогениторных клеток из костного мозга при ишемической болезни сердца

Актуальным является изучение медиаторов ангиогенеза и мобилизации ранних эндотелиальных прогениторных клеток (ЭПК) из костного мозга у больных ишемической болезнью сердца (ИБС), страдающих и не страдающих ишемической кардиомиопатией (ИКМП).

Обследовано 52 больных ИБС: 30 человек, страдающих ИКМП, и 22 человека, не страдающих ИКМП, 15 здоровых доноров. Содержание ранних ЭПК (VEGFR2⁺CD34⁺CD14⁺) определяли в крови и в костном мозге у больных ИБС методом проточной цитофлуориметрии, концентрацию МСР-1, SDF-1, VEGF-A – методом мультиплексного анализа, HIF-1α – методом иммуноферментного анализа.

Содержание SDF-1 и HIF-1α в крови у больных ИБС без кардиомиопатии было выше, чем у здоровых лиц (соответственно 60,00 (50,00-80,00) пг/мл и 6,00 (5,00-6,20) нг/мл против 30,00 (5,00-45,00) пг/мл, р = 0,049 и 4,60 (3,28-5,11) нг/мл, р = 0,049), при ИКМП – соответствовало норме. При этом концентрация SDF-1 в костном мозге была больше, а уровень HIF-1α меньше, чем их содержание в кровотоке вне зависимости от наличия ИКМП (соответственно 130,0 (90,0-170,0) пг/мл, p = 0,005 и 0,97 (0,80-1,11) нг/мл, p < 0,001). Уровень МСР-1 в крови варьировал в пределах нормы у больных ИБС обеих групп исследования (190,0 (168,0-215,0) пг/мл), а в костном мозге был выше только у пациентов с ИКМП (406,5 (265,0-583,0) пг/мл, p = 0,028). Вне зависимости от наличия ИКМП содержание VEGF-A в крови у больных ИБС соответствовало норме (3,80 (1,00-6,50) пг/мл) и в миелоидной ткани. Численность ЭПК была повышенной в крови у больных ИБС без кардиомиопатии (0,70 (0,46-1,23) и 0,19 (0,13-0,32) %, р < 0,001) и соответствовала их количеству в костном мозге, а у пациентов с ИКМП в крови регистрировались нормальные значения с накоплением этих клеток в миелоидной ткани (0,57 (0,45-0,98) %, p = 0,019).

Развитие ИКМП ассоциировано с аккумуляцией ранних ЭПК в миелоидной ткани вследствие повышенного их удержания избытком МСР-1 в костном мозге при слабовыраженном привлечении в кровоток из-за отсутствия профицита SDF-1 и HIF-1α в крови.

1. Чумакова С.П., Уразова О.И., Шипулин В.М., Суходоло И.В., Стельмашенко А.И., Денисенко О.А., Андреев С.Л., Дёмин М.С., Чурина Е.Г. Продукция медиаторов ангиогенеза и структура сосудистой стенки в сердце при ишемической кардиомиопатии // Acta Biomedica Scientifica, 2023. Т. 8, № 6. С. 81-90.

2. Calabrese E.J. Hormesis and endothelial progenitor cells. Dose Response, 2022, Vol. 20, no. 1, 15593258211068625. doi: 10.1177/15593258211068625

3. Chopra H., Hung M.K., Kwong D.L., Zhang C.F., Pow E.H.N. Insights into endothelial progenitor cells: origin, classification, potentials, and prospects. Stem Cells Int., 2018, Vol. 2018, 9847015. doi: 10.1155/2018/9847015.

4. Chumakova S.P., Urazova O.I., Shipulin V.M., Andreev S.L., Denisenko O.A., Gladkovskaya M.V., Litvinova L.S., Bubenchikov M.A. Role of angiopoietic coronary endothelial dysfunction in the pathogenesis of ischemic cardiomyopathy. Biomedicines. 2023, Vol. 11, no. 7, 1950. doi: 10.3390/biomedicines11071950.

5. Cowman S.J., Koh M.Y. Revisiting the HIF switch in the tumor and its immune microenvironment. Trends Cancer, 2022, Vol. 8, no. 1, pp. 28-42.

6. Del Buono M.G., Moroni F., Montone R.A., Azzalini L., Sanna T., Abbate A. Ischemic cardiomyopathy and heart failure after acute myocardial infarction. Curr. Cardiol. Rep., 2022, Vol. 24, no. 10, pp. 1505-1515.

7. Felker G.M., Shaw G.M., O’Connor C.M. A standardized definition of ischemic cardiomyopathy for use in clinical research. J. Am. Coll. Cardiol., 2002, Vol. 39, no. 2, pp. 208-210.

8. Jiang Q., Huang K., lu F., Deng S., Yang Z., Hu S. Modifying strategies for SDF-1/CXCR4 interaction during mesenchymal stem cell transplantation. Gen. Thorac. Cardiovasc. Surg., 2022, Vol. 70, no. 1, pp. 1-10.

9. Korbecki J., KojderK., Kapczuk P., Kupnicka P., Gawronska-Szklarz B., Gutowska I., Chlubek D., Baranowska-Bosiacka I. The effect of hypoxia on the expression of CXC chemokines and CXC chemokine receptors – a review of literature. Int. J. Mol. Sci, 2021, Vol. 22, no. 2, 843. doi: 10.3390/ijms22020843.

10. Nagasawa T. CXCL12/SDF-1 andCXCR4. Front.Immunol.,2015,Vol.6,301. doi: 10.3389/fimmu.2015.00301.

11. Sato Т., Takeda N. The roles of HIF-1α signaling in cardiovascular diseases. J. Cardiol., 2023, Vol. 81, no. 2, pp. 202-208.

12. Shi С., Pamer E.G. Monocyte recruitment during infection and inflammation. Nat. Rev. Immunol., 2011, Vol. 11, no. 11, pp. 762-774.

13. Singh S., Anshita D., Ravichandiran V. MCP-1: Function, regulation, and involvement in disease. Int. Immunopharmacol., 2021, Vol. 101, Part B, 107598. doi: 10.1016/j.intimp.2021.107598.

14. Teh Y.C., Ding J.L., Ng L.G., Chong S.Z. Capturing the fantastic voyage of monocytes through time and space. Front. Immunol., 2019, Vol. 10, 834. doi: 10.3389/fimmu.2019.00834.

15. Zhong J., Rajagopalan S. Dipeptidyl peptidase-4 regulation of SDF-1/CXCR4 axis: implications for cardiovascular disease. Front. Immunol., 2015, Vol. 6, 477. doi: 10.3389/fimmu.2015.00477.

16. Zhou Y., Zhu X., Cui H., Shi J., Yuan G., Shi S., Hu Y. The Role of the VEGF family in coronary heartdisease. Front. Cardiovasc. Med., 2021, Vol. 8, 738325. doi: 10.3389/fcvm.2021.738325.